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伽师砂岩型铜矿是赋存在柯坪塔格背斜南翼古近系底部灰绿色沉积岩层中的金属矿床。与世界上已知的沉积铜矿床类似,伽师铜矿形成于红层盆地中,矿床下部的红色砂泥岩为矿床金属来源。论文通过对伽师沉积盆地相关地层中不同岩性金属物质含量测试,分析该区铜在岩层中的分布及其对矿化作用的影响。与沉积型铜矿研究较成熟地区进行对比,估算伽师地区矿源层的淋滤比和铜离子含量,证实伽师地区流体对矿源层的淋滤程度低,成矿时间短,可能正处于矿质形成阶段。通过对矿源层中铜离子总含量估算,证明伽师红色砂泥岩具有为目前矿体形成提供足够的金属物质潜能。按照前人的研究方法,伽师该地区能够形成比目前已探地质储量更高的矿体。 通过对辉铜矿中硫同位素分析得出:伽师铜矿硫来源于细菌还原硫酸盐,矿体下部的石膏层和盆地内普遍发育的石膏脉为铜矿形成提供最终硫源。 伽师砂岩铜矿中的成矿流体为高盐度、氧化性流体,盆地内部岩层中的孔隙水、蒸发岩脱水和大气降水为流体来源。孔隙水和大气降水溶解盆地中的蒸发岩具有高盐度特征,在红层砂泥岩中萃取铜离子,运移至盆地还原性地层中发生矿质沉淀。 通过伽师矿区内矿化特征及石膏充填特征与构造关系研究反映出流体运移与构造作用密切相关。构造作用为成矿流体提供动力,构造断裂成为流体运移通道,矿体形成显示出明显的构造控制特征。 论文将伽师铜矿的形成模式划分为两个阶段:盆地封闭环境阶段和盆地开放环境阶段。封闭环境中孔隙水和蒸发岩脱水流体为流体来源,流体循环只能在盆地泥岩下部的封闭环境中进行。地层弯曲倾斜后,盆地转化为开放环境,盆地接受外部流体的加入,为盆地流体提供大规模循环基础。